專利名稱：環(huán)形氣缸旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，具體的說(shuō)通過(guò)兩組交錯(cuò)安置的活塞在環(huán)形氣缸中旋轉(zhuǎn)，用卵形-偏心圓齒輪機(jī)構(gòu)控制活塞間相對(duì)位置，并將燃汽燃燒所產(chǎn)生的功，由卵形-偏心圓齒輪機(jī)構(gòu)傳遞給輸出軸。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在大量應(yīng)用的是采曲柄連桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，加工簡(jiǎn)單，密封性好，技術(shù)成熟。但往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)需將活塞做的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，平衡性差、振動(dòng)大，運(yùn)動(dòng)部件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。三角旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、零件數(shù)少、平順性好，但運(yùn)動(dòng)密封性差，氣缸、轉(zhuǎn)子線形復(fù)雜，加工難度大，燃燒室面容比大。故而現(xiàn)在還沒(méi)有大量應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的就是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比質(zhì)量輕，效率高，加工方便，運(yùn)動(dòng)密封性好，運(yùn)行平順的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是在環(huán)形氣缸中由兩組共四個(gè)活塞形成四個(gè)獨(dú)立的氣室。交錯(cuò)的兩個(gè)活塞固定聯(lián)接成一組?；钊M能在環(huán)形氣缸中轉(zhuǎn)動(dòng)?；钊M分別固定聯(lián)接一個(gè)卵形齒輪，兩個(gè)卵形齒輪與輸出軸上固定安裝的兩個(gè)偏心圓齒輪嚙合。兩個(gè)偏心圓齒輪安裝偏心相位差180度。利用卵形-偏心圓齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的周期性變化，控制兩組活塞在環(huán)形氣缸中交替作加速、減速旋轉(zhuǎn)。使氣室容積周期性擴(kuò)大、縮小，四個(gè)氣室依次完成進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)工作循環(huán)過(guò)程。同時(shí)將燃汽燃燒所產(chǎn)生的功，通過(guò)卵形-偏心圓齒輪機(jī)構(gòu)傳遞給輸出軸。為保證密封性，裝有活塞環(huán)和密封環(huán)用于密封。在活塞旋轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)氣缸體上的進(jìn)氣孔、排氣孔換氣。
有益效果本發(fā)明活塞連續(xù)旋轉(zhuǎn)，直接將可燃?xì)獾娜紵蛎浟剞D(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)扭矩，與往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，本發(fā)明無(wú)需將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；而且一個(gè)氣缸中有四個(gè)氣室同時(shí)工作，在相同功率的情況下本發(fā)明體積更小，質(zhì)量更輕。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需專門(mén)配氣機(jī)構(gòu)，僅有三個(gè)活動(dòng)構(gòu)件，即兩個(gè)活塞卵形齒輪構(gòu)件和固定安裝有兩個(gè)偏心圓齒輪的輸出軸，它們繞各自的質(zhì)心旋轉(zhuǎn)，振動(dòng)小。本發(fā)明利用活塞環(huán)和密封環(huán)密封，密封效果遠(yuǎn)優(yōu)于三角旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，能達(dá)到往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的密封水平?；顒?dòng)部件間以齒輪傳動(dòng)，沒(méi)有沖擊。壓縮比大，氣室面容比小。本發(fā)明的零件線形簡(jiǎn)單，加工方便，宜大批量制造。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例主要部件圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)圖。
圖3至圖7是本發(fā)明工作原理圖，其中圖3是吸氣，圖4是壓縮，圖5是點(diǎn)火，圖6是做功，圖7是排氣。
附圖中，1.卵形齒輪A，2.密封環(huán)，3.活塞聯(lián)接件A，4.活塞A1，5.活塞環(huán)，6.定心軸，7.活塞B2，8.活塞聯(lián)接件B，9.活塞B1，10.火花塞，11.進(jìn)氣孔，12.卵形齒輪B，13.端蓋，14.排氣孔，15.缸體B，16.偏心圓齒輪B，17.偏心圓齒輪A，18.輸出軸，19.活塞A2，20.缸體A，21.冷卻水通道，22.環(huán)形氣缸。I、II、III、IV是四個(gè)獨(dú)立氣室。V是輸出軸(18)旋轉(zhuǎn)角速度，VA是A活塞組旋轉(zhuǎn)角速度，VB是B活塞組旋轉(zhuǎn)角速度。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例主要部件和結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。環(huán)形氣缸由缸體A(20)與缸體B(15)組成。在環(huán)形氣缸上開(kāi)進(jìn)氣孔(11)和排氣孔(14)。活塞聯(lián)接件A(3)固定聯(lián)接活塞A1(4)和活塞A2(19)，聯(lián)成A活塞組；活塞聯(lián)接件B(8)固定聯(lián)接活塞B1(9)和活塞B2(7)，聯(lián)成B活塞組；同一組的兩個(gè)活塞聯(lián)接相位差180度。活塞組能繞定心軸(6)在環(huán)形氣缸中轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)活塞上裝有活塞環(huán)(5)。活塞聯(lián)接件與缸體之間，兩個(gè)活塞聯(lián)接件之間有密封環(huán)(2)用于密封?；钊?lián)接件A(3)與卵形齒輪A(1)固定聯(lián)接，活塞聯(lián)接件B(8)與卵形齒輪B(12)固定聯(lián)接。輸出軸(18)支承于兩個(gè)端蓋(13)軸承上，定心軸(18)固定在兩個(gè)端蓋(13)上。輸出軸(18)與定心軸(6)平行，輸出軸(18)上固定安裝有偏心圓齒輪A(17)和偏心圓齒輪B(16)，兩個(gè)偏心圓齒輪安裝偏心相位差180度；卵形齒輪A(1)與偏心圓齒輪A(17)嚙合，卵形齒輪B(12)與偏心圓齒輪B(16)嚙合，卵形齒輪節(jié)線長(zhǎng)是偏心圓齒輪節(jié)線長(zhǎng)的二倍。在氣缸體A(20)與氣缸B(15)上安排冷卻水通道(21)。
下面結(jié)合圖3至圖7中I氣室為例，說(shuō)明本發(fā)明工作原理?；钊M與環(huán)形氣缸圍成I、II、III、IV是四個(gè)獨(dú)立氣室。I氣室由A活塞組的A1活塞(4)與B活塞組的B1活塞(9)與環(huán)形氣缸(22)圍成；本發(fā)明運(yùn)行時(shí)，由于卵形-偏心圓齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的周期性變化，輸出軸(18)以角速度V勻速旋轉(zhuǎn)，則A活塞組以角速度VA，B活塞組以角速度VB作周期性變速旋轉(zhuǎn)。圖3中輸出軸以V速轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)過(guò)程中VA大于VB，I氣室與進(jìn)氣孔相通，I氣室容積逐步加大，向內(nèi)吸氣，這是吸氣過(guò)程。圖4中B1活塞已轉(zhuǎn)過(guò)進(jìn)氣孔，I氣室成為密閉空間，在這個(gè)過(guò)程中VA小于或等于VB，I氣室容積逐步縮小，這是壓縮過(guò)程。圖5中這個(gè)時(shí)點(diǎn)VA等于VB，I氣室容積最小，點(diǎn)燃燃汽。圖6中燃汽燃燒做功，使I氣室內(nèi)壓增加，這個(gè)過(guò)程中VA大于或等于VB，I氣室容積逐步加大，通過(guò)兩組齒輪機(jī)構(gòu)將功傳給輸出軸(18)，這是做功過(guò)程。圖7中，燃汽已完全燃燒，做功完畢，這時(shí)B1活塞已轉(zhuǎn)到排氣孔，I氣室與排氣孔相通，這個(gè)過(guò)程中VA小于等于VB，I氣室容積逐步縮小，這是排氣行過(guò)程。當(dāng)排氣過(guò)程結(jié)束，VA開(kāi)始大于VB，B1活塞已轉(zhuǎn)到吸氣孔，I氣室與進(jìn)氣孔相通，向內(nèi)吸氣，開(kāi)始新一輪工作循環(huán)。同理，當(dāng)I氣室作吸氣過(guò)程時(shí)，II氣室在作排氣過(guò)程，III氣室在作做功過(guò)程，IV氣室在作壓縮過(guò)程。也就是說(shuō)，輸出軸(18)旋轉(zhuǎn)720度，四個(gè)氣室一共有四個(gè)做功過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)形氣缸旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，通過(guò)活塞在環(huán)形氣缸中旋轉(zhuǎn)，將燃汽燃燒所產(chǎn)生的功，由齒輪機(jī)構(gòu)傳遞給輸出軸，其特征是在環(huán)形氣缸中有兩組共四個(gè)活塞，在環(huán)形氣缸形成四個(gè)獨(dú)立的氣室；交差的兩個(gè)活塞固定聯(lián)接成一組，能在環(huán)形氣缸中轉(zhuǎn)動(dòng)；每組活塞組分別固定聯(lián)接一個(gè)卵形齒輪，兩個(gè)卵形齒輪與輸出軸上固定安裝的兩個(gè)偏心圓齒輪嚙合；利用卵形-偏心圓齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比周期性變化的特性，控制兩組活塞旋轉(zhuǎn)速度，使氣室容積周期性擴(kuò)大、縮小，四個(gè)氣室依次完成進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)工作循環(huán)過(guò)程；同時(shí)將燃汽燃燒所產(chǎn)生的功，通過(guò)卵形-偏心圓齒輪機(jī)構(gòu)傳遞給輸出軸。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)形氣缸旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是其氣缸為圓環(huán)形，氣缸內(nèi)中空，在氣缸體上有進(jìn)氣孔與排氣孔用于換氣。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)形氣缸旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是交錯(cuò)的兩個(gè)活塞由活塞聯(lián)接件固定聯(lián)接成活塞組，兩個(gè)活塞聯(lián)接相位差180度；有一定心軸與氣缸環(huán)心軸線同軸線；活塞組能獨(dú)立繞定心軸在環(huán)形氣缸中轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)形氣缸旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是其活塞組分別固定聯(lián)接一個(gè)卵形齒輪；其輸出軸與定心軸平行，兩個(gè)偏心圓齒輪固定安裝在輸出軸上，兩個(gè)偏心圓齒輪安裝偏心相位差180度；兩個(gè)活塞組固定聯(lián)接的卵形齒輪分別與偏心圓齒輪嚙合。
5.據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)形氣缸旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是卵形齒輪節(jié)線長(zhǎng)是偏心圓齒輪節(jié)線長(zhǎng)的二倍，卵形齒輪齒數(shù)是偏心圓齒輪齒數(shù)的二倍。。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述環(huán)形氣缸旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是其活塞及活塞聯(lián)接件與環(huán)形氣缸緊密配合，活塞上有活塞環(huán)用于密封，活塞聯(lián)接件與氣缸之間、兩組活塞聯(lián)接件之間裝有密封環(huán)用于密封。
全文摘要
環(huán)形氣缸旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比質(zhì)量輕，效率高，加工方便，運(yùn)動(dòng)密封性好，運(yùn)行平順的內(nèi)燃機(jī)。它有兩組共四個(gè)活塞，在環(huán)形氣缸形成四個(gè)獨(dú)立的氣室；交差的兩個(gè)活塞固定聯(lián)接成一組，能在環(huán)形氣缸中轉(zhuǎn)動(dòng)；用活塞環(huán)和密封環(huán)密封；活塞組固定聯(lián)接的卵形齒輪，與輸出軸上固定安裝的偏心圓齒輪嚙合；利用卵形－偏心圓齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比周期性變化的特性，控制兩組活塞作變速旋轉(zhuǎn)，使氣室容積周期性擴(kuò)大、縮小，四個(gè)氣室依次完成進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)工作循環(huán)過(guò)程；同時(shí)將燃汽燃燒所產(chǎn)生的功，通過(guò)卵形－偏心圓齒輪機(jī)構(gòu)傳遞給輸出軸。它作為內(nèi)燃機(jī)的一種新形式，可應(yīng)用于交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)、工程機(jī)械和發(fā)電時(shí)作為動(dòng)力。
文檔編號(hào)F01C1/077GK1458392SQ0312841
公開(kāi)日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2003年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月23日
發(fā)明者鄭偉勇 申請(qǐng)人:鄭偉勇